Лазеры, их применение

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Доклад
    Тема: Лазеры, их применение

    Лазеры
    их применение
    Доклад по физике
    Ученика 11 класса
    Гуральского Юрия
    Слово “лазер” представляет собой
    абревиатуру английской фразы “
    Light
    Amplification
    Stimulated
    Emission
    Radiation
    ”, переводимой как усиление света в результате
    вынужденного (индуцированного) излучения. Гипотеза о существовании индуцированного излучения была высказана в 1917 г. А Эйнштейном. Советские ученые Н.Г. Басов и
    А.М. Прохоров и независимо от них американский физик Ч.
    Таунс использовали явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с длинной волны
    =1,27 см.
    Чтобы создать лазер или оптический квантовый генератор – источник когерентного света необходимо:
    рабочее вещество с инверсной населенностью. Только тогда можно получить усиление света за счет вынужденных переходов.
    рабочее вещество следует поместить между зеркалами, которые осуществляют обратную связь.
    усиление, даваемое рабочим веществом, а значит, число возбужденных атомов или молекул в рабочем веществе должно быть больше порогового значения, зависящего от коэффициента
    отражения полупрозрачного зеркала.
    Первым квантовым генератором был рубиновый
    твердотельный лазер. Также были созданы: газовые, полупроводниковые, жидкостные, газодинамические, кольцевые (бегущей волны).
    Лазеры нашли широкое применение в науке – основной инструмент в нелинейной оптике, когда вещества прозрачные или нет для потока обычного света меняют свои свойства на
    противоположные.
    Лазеры позволили осуществить новый метод получения объемных и цветных изображений, названный
    голографией.
    Лазеры широко применяются в медицине, особенно в офтальмологии, хирургии и онкологии, способные создать малое пятно, благодаря высокой
    монохроматичности и направленности. В офтальмологии лазерное излучение с энергией 0,2 – 0,3 дж позволяет осуществлять ряд сложных операций, не нарушая целостности самого
    глаза. Одной из таких операций является приварка и укрепление отслоившейся сетчатки с помощью
    коагуляционных спаек. Кроме того, лазерный луч применяется для выжигания злокачественных и доброкачественных опухолей. В хирургии сфокусированный световой луч
    непрерывного лазера (мощностью до 100 Вт) служит чрезвычайно острым и стерильным скальпелем, осуществляющим бескровные операции даже на печени и селезенке. Весьма перспективно
    использование непрерывных и импульсных лазеров для прижигания ран и остановки кровотечений у больных с пониженной свертываемостью крови.
    Лазерная обработка металлов
    . Возможность получать с помощью лазеров световые пучки высокой мощности до 10
    12 –10
    16 вт/см
    2 при фокусировки излучения в пятно диаметром до 10-100 мкм делает лазер мощным средством обработки оптически непрозрачных материалов, недоступных для обработки обычными
    методами (газовая и дуговая сварка). Это позволяет осуществлять новые технологические операции, например, просверливание очень узких каналов в тугоплавких материалах, различные
    операции при изготовлении пленочных микросхем, а также увеличения скорости обработки деталей. При пробивании отверстий в алмазных кругах сокращает время обработки одного круга с 2-3
    дней до 2 мин. Наиболее широко применяется лазер в микроэлектронике, где предпочтительна сварка соединений, а не пайка. Основные преимущества: отсутствие механического контакта,
    возможность обработки труднодоступных деталей, возможность создания узких каналов, направленных под углом к обрабатываемой поверхности.
    Лазерная связь и локация
    . По сравнению с существующими средствами радиосвязи и радиолокации лазерные обладают двумя основными преимуществами: узкой направленностью передачи и широкой полосой пропускания
    передаваемых частот. Сам лазер создает направленный луч (
    расходимостью
    10\'), а
    прменение оптической системы позволяет сформировать еще более параллельный луч (
    расходимостью ~2-3\'\'). Один лазерный луч позволяет передавать сигнал в полосе частот
    100 Мгц. Это дает возможность одновременной передачи 200 телевизионных каналов.
    Первые сведения о применении лазерной локации относятся к 1962 г., когда была осуществлена локация Луны. Увеличение мощности, излучаемой лазером, сделает возможным
    картографирование поверхности Луны с Земли с высокой точностью (около 1,5 м). Лазерная локация применяется также в геофизике для определения высоты облаков, исследовании инверсионных
    и аэрозольных слоев в атмосфере, турбулентности и т.п.
    Лазерные системы навигации и обеспечения безопасности полетов
    . Одним из основных элементов инерциальных систем навигации, широко используемых в авиации, являются гироскопы, которые в основном и определяют точность системы. Лазерные
    гироскопы обладают достаточно высокой точностью, большим диапазоном измерения угловых скоростей, малым собственным дрейфом, невосприимчивостью к линейным перегрузкам. Лазеры успешно
    применяются как измерители скорости полета (воздушной и путевой), высотомеры. Лазерные
    курсо-глиссадные системы обеспечивают безопасность полетов, связанную с увеличением точности систем посадки, снижения ограничений по метеоусловиям, обеспечением больших
    удобств работы экипажа при выполнении такого ответственного участка полета, как посадка. В близи взлетно-посадочного полотна установленные лазерные лучи создают геометрическую
    картину, позволяющую судить о правильности
    выдерживания траектории посадки.
    Лазерные системы управления оружием
    резко повысили точность попадания. Лазерная полуактивная система наведения состоит из лазерного
    целеуказателя (лазерной системы подсвета цели) и боеприпаса с лазерной головкой самонаведения.
    Язык: Русский
    Скачиваний: 223
    Формат: Microsoft Word
    Размер файла: 6 Кб
    Автор:
    Скачать работу...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены